咸丰县污水处理厂控制系统方案设计（SCADA系统）.docVIP

系统描述 控制系统的构成 概述 咸丰县污水处理厂控制系统主要采用SCADA系统，该系统负责采集全厂工艺参数、电气参数和设备运行状态、并控制工艺设备的运行、故障报警以及生产报表打印等。 SCADA 是监视控制和数据采集的简称。SCADA系统完成咸丰县污水处理厂整个工艺流程所必需的数据采集，顺序控制，时间控制，回路调节及上位监视作用。在满足工艺流程的要求之外，还能实现咸丰县污水处理厂的安全生产、降低物耗能耗、提高生产管理水平。 计算机数据采集及监控系统是一个集中监视分散控制的系统，当上位监视设备故障或没有使用时，现场各控制设备还可以继续工作，对整个工艺过程没有影响。系统的主要构成部分有：现场控制站、上位监视设备及数据通讯网络。 咸丰县污水处理厂的SCADA控制系统由三级组成： 第一级：就地控制箱（LCP） 第二级：现场控制站（PLC） 第三级：中央控制室（CCR） 第一级: 就地控制箱 所有设备均有现场控制箱，当“控制模式”选择开关置于“LOCAL/现场”位置时，操作员可利用控制箱上的“START/启动”、“STOP/停止”按钮控制设备的“运行”和“停止”，这种操作级别最高（第一级），独立于“计算机”控制及“PLC”控制之外。现场控制模式主要用于设备维护及调试阶段，此时的设备保护由“硬连锁”完成，软件连锁信息将不起作用。 第二级: 现场控制站（PLC） 当“控制模式”选择开关置于“REMOTE/远方”位置，操作员将不能利用控制箱上的“START/启动”、“STOP/停止”按钮控制设备的“运行”和“停止”，此时设备的控制权交给现场控制站（PLC），这种操作级别次之（第二级），PLC将根据上位机的指令“遥控”或“自动” 控制（PLC控制程序）设备的运行。 根据污水处理的工艺过程及集中控制的原则，在生产区内区设置二个现场控制站，分别负责各处理工段的有关工艺参数的采集，设备运行的控制。 第三级: 中央控制室（CCR） 中央控制室（CCR）主要用于监视污水处理过程中的技术参数，设备运行状态以及系统维护等；同时，工程师可通过工程师键盘设置设备的控制模式以及修改工艺参数等。 中控室设有两台监控计算机，配有22大屏幕全平监视器及工程师键盘和操作员键盘，操作员可通过它们监视技术参数的变化，设备运行状态及故障状态，所有信息均以各种曲线及流程图等形式显示。另设两台打印机，用于打印所需的技术文件，也可随时打印“日报表”、 “月报表”及“年报表”，所有报表可采用中文形式。 为直观地掌握主要设备的运行状态，工艺参数及故障状态，在中控室还设立一套投影装置。 系统特点 概述 本系统是一个基于PLC的集散控制系统，完成污水处理过程控制、工艺参数显示、设备运行状态监测及故障报警、生产数据存储及分析、报表打印等功能。 本系统采用开放式工业高速以太网作为系统骨干网，连接所有现场控制站、中央控制室及管理计算机，构成一个具有网络结构的分布式控制系统及生产管理信息系统。 系统特点 可靠性高 本系统任何一个现场控制分站故障均可在中控室报警并存储报警信息。 所有分站PLC均可长期在恶劣环境下无故障运行。 功能强 高速数据通讯网具有10/100MBPS的数据传输速率，是开放式的工业实时网络。强大的通讯功能使整个系统数据可在骨干网上高速传输，实现数据共享。 控制器采用梯形图逻辑或顺序流程图、逻辑功能块等方式编程。这种编程方法更接近工艺描述，适合电气工程师习惯。具有开发时间短、易学、易懂、易修改特点。考虑到特殊算法要求，如果需要，也可使用诸如FORTRAN，PASCAL，C语言对特殊复杂算法编程。 系统的可扩展性和可维护性 分站控制器采用模块化结构，具有很好的可扩展性和可维护性。 高速数据通讯网可支持无限节点，为扩展分站数量提供了广大空间。 良好的故障诊断及报警系统，可缩短系统的修复时间。 系统功能 概述 对于计算机监控及数据采集系统而言，具有可编程序控制器的自动控制功能，即由现场可编程控制器中的程序对现场设备实行自动控制；还具有中控室监控计算机的远方手动控制功能，即由操作员在中控室经判断后通过操作员键盘手动控制设备的运行。 所有的被控设备均具有远方控制的功能：作为最低要求，在其相应的现场控制箱中具有“LOCAL就地/REMOTE远方”转换开关。当转换开关打到“REMOTE/远方”时由控制系统实施上述的控制。 典型工艺设备的控制 粗格栅机 粗格栅机分手动、自动二种控制方式，自动控制时又可分为时间周期控制、水位差值控制，集中控制三种控制模式。 手动控制时，人工在现场操作控制格栅机的开、停。 水位差值控制时，根据格栅机前后水位差值控制，当格栅前后水位差值△h≥15cm时，启动格栅机自动运行，每次运行时间为10分钟或10周次，△h值及每次运行的时间根据进水中杂质情况可在中心控制室或PLC